К.Э. ЦИОЛКОВСКИЙ О ВЗРЫВНОМ ХАРАКТЕРЕ РАБОТЫ ЖРД

© В.П.Бурдаков, В.В.Ягодин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "История ракетно-космической науки и техники"
2001 г.

В работе «Исследование мировых пространств реактивными приборами» 1914 г. К.Э.Циолковским изложена суть его представлений о тяговой энергетике будущего. Именно здесь он предлагал использовать озон и так называемую «взрывную трубу», которую в современных терминах можно интерпретировать как ЖРД периодического или пульсирующего типа. В то же время хорошо известно, что ракетное двигателестроение пошло по другому пути: тепло подводится в стационарном режиме при давлениях в камере сгорания до 200 атм и более. Циолковский же писал о давлении в момент взрыва до 5000 атм. Иначе говоря, он рассматривал термодинамический цикл с подводом тепла при постоянном объеме. Возможно ли это с позиций современных знаний?

Создатели современных ЖРД боятся пульсаций в камерах сгорания как высокочастотных, так и низкочастотных. И те и другие приводят к взрывному разрушению двигателя, а поэтому недопустимы. Но вот что интересно - существуют отрывочные данные о том, что при возникновении пульсаций тяга двигателя может не только уменьшаться, но в некоторых случаях и увеличиваться! А это означает, что Циолковский был, по-видимому, в какой-то степени прав. Это мы пока еще не достигли того уровня техники, когда можно будет использовать все преимущества предложенного Циолковским термодинамического цикла. В части длинной и постепенно расширяющейся резонансной трубы-сопла все вроде бы ясно. Такими трубами оснащаются пульсирующие двигатели. Совсем иное дело периодическое и очень точное по времени зажигание взрывчатого вещества, подаваемого в камеру сгорания отдельными порциями. Будет решена проблема такого зажигания - пульсационный ракетный двигатель тоже будет создан.

В докладе обсуждаются некоторые проблемы лазерного зажигания взрывчатых топливных капсул, позволяющих реализовать идею Циолковского о создании «постепенно расширяющейся взрывной трубы».